CN103349843B - 用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器 - Google Patents

用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，包括：上端伸入至带碱液进口的碱液进口管箱内的降膜浓缩管，其的下端伸入至蒸发罐内，降膜浓缩管外套装有外管，外管与降膜浓缩管之间形成夹层，外管的下端设置有与夹层连通的熔盐进口，外管的上端设置有与夹层相通的熔盐出口，降膜浓缩管内设置有螺旋布满有若干再分布叶片的叶片安装杆，叶片安装杆设置在上段降膜浓缩管内，且其长度为降膜浓缩管总长的三分之二碱液进口管箱内的降膜浓缩管上端的圆周上均匀设置有若干布膜槽，每个布膜槽均贯穿降膜浓缩管的管壁、且均沿降膜浓缩管的切向设置。本发明的优点在于：布膜效果好，并能有效避免对降膜浓缩管内壁造成损伤。

Description

用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器
技术领域
本发明涉及降膜蒸发器，具体涉及用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器。
背景技术
传统的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，其结构包括：降膜浓缩管，降膜浓缩管的上端伸入至碱液进口管箱内，碱液进口管箱上设置有碱液进口，降膜浓缩管的下端伸入至蒸发罐内，碱液进口管箱与蒸发罐之间的降膜浓缩管外套装有外管，外管与降膜浓缩管之间形成封闭的夹层，外管的下端设置有与夹层连通的熔盐进口，外管的上端设置有与夹层连通的熔盐出口，位于碱液进口管箱内的降膜浓缩管上端部的圆周上均匀设置有若干布膜槽，每个布膜槽均贯穿降膜浓缩管的管壁、且均沿降膜浓缩管径向设置；降膜浓缩管的管孔内沿轴向贯穿设置有叶片安装杆，叶片安装杆从上至下螺旋布置有若干再分布叶片、且每个再分布叶片均向下倾斜延伸至靠近降膜浓缩管的内壁，再分布叶片的外边缘与降膜浓缩管内壁之间形成液膜流通的流道。传统的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器的工作原理如下：质量浓度为60%的碱液加压后不断从碱液进口输送至碱液进口管箱内，进入碱液进口管箱内的碱液不断以较缓慢的速度流入布膜槽内、且沿降膜浓缩管内壁从布膜槽不断流至降膜浓缩管的内壁上，从而在降膜浓缩管的内壁上不断形成液膜，也即碱液不断布膜在降膜浓缩管的内壁上，部分没有在降膜浓缩管的内壁上形成液膜的碱液或者从内壁上飞溅出的碱液会掉落在再分布叶片上，落在再分布叶片上的碱液顺着再分布叶片滑落至降膜浓缩管的内壁上重新形成液膜。在重力作用下降膜浓缩管内壁上的液膜不断向下运动，且在向下运动的过程中与夹层内的高温熔盐不断发生热交换，使碱液中的水形成蒸汽，碱液经脱水形成浓度为99%的熔融碱，最终99%的熔融碱和蒸汽一起落入到蒸发罐内，所述的高温熔盐不断从熔盐进口进入至夹层内，并不断在夹层内向上运动，与液膜发生热交换后温度降低的熔盐从熔盐出口流出夹层。传统的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器的缺点在于：一、布膜槽沿降膜浓缩管径向设置的结构要求碱液的流速必须较缓慢，一旦碱液流速较快，碱液容易快速运动至降膜浓缩管的中间，从而导致在降膜浓缩管内壁上的布膜效果差；二、由于叶片安装杆沿轴向贯穿设置在降膜浓缩管内、且叶片安装杆从上至下上螺旋均布有再分布叶片，使得再分布叶片的边缘与降膜浓缩管的内壁之间的流道从上至下宽度一致，而降膜浓缩管内的蒸汽是从上往下流动的，越往下蒸汽流量越大，在流道从上至下宽度一致的情况下，越往下蒸汽的流速越大，从而使得降膜浓缩管的内壁上的液膜也是越往下流速越快，从而导致液膜越往下对降膜浓缩管内壁的磨损也越大，这样非常容易造成降膜浓缩管内壁的损坏。                                    
发明内容
本发明的目的是：提供一种在碱液流速较快的情况下也能大大提高在降膜浓缩管内布膜的效果的、且不容易损伤降膜浓缩管内壁的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，包括：降膜浓缩管，降膜浓缩管的上端伸入至碱液进口管箱内，碱液进口管箱上设置有碱液进口，降膜浓缩管的下端伸入至蒸发罐内，碱液进口管箱与蒸发罐之间的降膜浓缩管外套装有外管，外管与降膜浓缩管之间形成封闭的夹层，外管的下端设置有与夹层连通的熔盐进口，外管的上端设置有与夹层连通的熔盐出口，降膜浓缩管的管孔内沿轴向设置有叶片安装杆，叶片安装杆从上至下螺旋布置有若干再分布叶片、且每个再分布叶片均向下倾斜延伸至靠近降膜浓缩管的内壁，再分布叶片的外边缘与降膜浓缩管内壁之间形成液膜流通的流道，位于碱液进口管箱内的降膜浓缩管上端部的圆周上均匀设置有若干布膜槽，每个布膜槽均贯穿降膜浓缩管的管壁，所述的每个布膜槽均沿同一旋转方向沿降膜浓缩管的切向设置；所述的叶片安装杆设置在降膜浓缩管上段部分的管孔内，且叶片安装杆的长度为降膜浓缩管总长的三分之二。
进一步地，前述的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，其中，伸入蒸发罐内部的降膜浓缩管与蒸发罐之间采用法兰密封固定连接。
进一步地，前述的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，其中，所述的叶片安装杆的顶端设置有连接杆，连接杆支承在降膜浓缩管的顶端。
本发明的优点是：结构简单实用，由于布膜槽沿着降膜浓缩管切向设置，这样即便碱液的流速较快，碱液也能沿着布膜槽很好的在降膜浓缩管的内壁上布膜，从而大大提高了布膜的效果；另外叶片安装杆的长度为降膜浓缩管总长的三分之二，因此叶片安装杆下方的降膜浓缩管内的可供蒸汽和液膜流动的流道的宽度大大增加，使得降膜浓缩管下段中的蒸汽和液膜能流速相对平缓，从而大大减少了对下段降膜浓缩管的内壁的磨损，有效避免了对降膜浓缩管内壁造成损伤。
附图说明
图1是本发明所述的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器的结构示意图。
图2是图1中布膜槽的横截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，包括：降膜浓缩管1，降膜浓缩管1的上端伸入至碱液进口管箱2内，碱液进口管箱2上设置有碱液进口21，降膜浓缩管的下端伸入至蒸发罐3内，碱液进口管箱2与蒸发罐3之间的降膜浓缩管1外套装有外管4，外管4与降膜浓缩管1之间形成封闭的夹层，外管4的下端设置有与夹层连通的熔盐进口41，外管4的上端设置有与夹层相通的熔盐出口42，降膜浓缩管1的管孔内轴向设置有叶片安装杆5，叶片安装杆5从上至下螺旋均匀布置有若干再分布叶片6、且每个再分布叶片6均向下倾斜延伸至靠近降膜浓缩管1的内壁，再分布叶片6的边缘与降膜浓缩管1的内壁之间形成液膜通过的流道，位于碱液进口管箱2内的降膜浓缩管1上端部的圆周上均匀设置有若干布膜槽7，每个布膜槽7均贯穿降膜浓缩管1的管壁，所述的每个布膜槽7均沿同一旋转方向沿降膜浓缩管1的切向设置；所述的叶片安装杆5设置在上段降膜浓缩管1内，且叶片安装杆5的长度为降膜浓缩管1总长的三分之二。本实施例中，为了便于对降膜浓缩管的维修，伸入蒸发罐3内部的降膜浓缩管1与蒸发罐3之间采用法兰8密封固定连接。此外，本实施例中，叶片安装杆5的顶端设置有连接杆9，连接杆9的两端支承在降膜浓缩管1的顶部。
本发明的工作原理如下：质量浓度为60%的碱液加压后不断从碱液进口21输送至碱液进口管箱2内，在碱液进口管箱2内的碱液不断流入布膜槽7内、且沿降膜浓缩管1内壁的切线方向从布膜槽7不断流至降膜浓缩管1的内壁上，从而在降膜浓缩管1的内壁上不断形成液膜，也即碱液不断布膜在降膜浓缩管1的内壁上，布膜槽7均沿降膜浓缩管1的切向设置，大大提高了碱液在降膜浓缩管1的内壁上布膜的效果，而且即使碱液进口管箱2内碱液的流速较快时，碱液也能沿着切向设置的布膜槽7在降膜浓缩管1的内壁上布膜。部分没有在降膜浓缩管1的内壁上形成液膜或者从内壁上飞溅出的的碱液掉落在再分布叶片6上，落在再分布叶片6上的碱液顺着再分布叶片6滑落至降膜浓缩管1的内壁上重新形成液膜。在重力作用下降膜浓缩管1内壁上的液膜不断向下运动，且在向下运动的过程中与夹层内的高温熔盐不断发生热交换，使碱液中的水蒸发形成蒸汽，碱液经脱水形成浓度为99%的熔融碱，最终99%的熔融碱再和蒸汽一起落入到蒸发罐3内，所述的高温熔盐不断从熔盐进口41进入至夹层内，并不断在夹层内向上运动，与液膜发生热交换后释放了热量的熔盐从熔盐出口42流出夹层。由于本实施例中叶片安装杆5的长度为降膜浓缩管1总长的三分之二，因此叶片安装杆5下方的降膜浓缩管1内的可供液膜和蒸汽流动的流道宽度大大增加，使得降膜浓缩管下段中的蒸汽和液膜的流速能相对平缓，从而大大减少了对降膜浓缩管1内壁的磨损，有效减少了对降膜浓缩管1内壁造成的损伤。

Claims (2)

1.用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，包括 ：降膜浓缩管，降膜浓缩管的上端伸入至碱液进口管箱内，碱液进口管箱上设置有碱液进口，降膜浓缩管的下端伸入至蒸发罐内，碱液进口管箱与蒸发罐之间的降膜浓缩管外套装有外管，外管与降膜浓缩管之间形成封闭的夹层，外管的下端设置有与夹层连通的熔盐进口，外管的上端设置有与夹层连通的熔盐出口，降膜浓缩管的管孔内沿轴向设置有叶片安装杆，叶片安装杆上从上至下螺旋布置有若干再分布叶片、且每个再分布叶片均向下倾斜延伸至靠近降膜浓缩管的内壁，再分布叶片的外边缘与降膜浓缩管内壁之间形成液膜流通的流道，位于碱液进口管箱内的降膜浓缩管上端部的圆周上均匀设置有若干布膜槽，每个布膜槽均贯穿降膜浓缩管的管壁，其特征在于 ：所述的每个布膜槽均沿同一旋转方向沿降膜浓缩管的切向设置 ；所述的叶片安装杆设置在降膜浓缩管上段部分的管孔内，且叶片安装杆的长度为降膜浓缩管总长的三分之二；伸入蒸发罐内部的降膜浓缩管与蒸发罐之间采用法兰密封固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于烧碱、片碱浓缩的降膜蒸发器，其特征在于 ：所述的叶片安装杆的顶端设置有连接杆，连接杆支承在降膜浓缩管的顶端。
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